Способ получения структурированной гидратной извести

 

Изобретение относится к области получения материалов на основе гидратной извести и может быть использовано в строительной индустрии при получении силикатов, известково-цементных, известково-гипсовых и других вяжущих, различных отделочно-строительных материалов, искусственных цеолитов, а также в качестве модификатора и отвердителя в жидкостекольных смесях. Способ получения структурированной гидратной извести включает взаимодействие негашеной кальциевой извести с водой, взятой в количестве 50-70% от массы СаО, после чего образовавшуюся и просеянную через сито 0,08 порошкообразную известь нагревают до 320-360^oС в присутствии углекислого газа. Технический результат - повышение структурной однородности сухой гидратной извести, расширение области ее применения, повышение качества извести и материалов на ее основе.

Изобретение относится к области получения материалов на основе гидратной извести и может быть использовано в строительной индустрии при получении силикатов, известково-цементных, известково-гипсовых и других вяжущих, различных высококачественных отделочно-строительных материалов.

Известны способы получения сухой гидратной извести (пушонки), путем соединения негашеной кальциевой комовой извести водой, либо методом кратковременного погружения ее в воду. Поглощаемая вода впитывается в поры комков негашеной извести, химически взаимодействуя с выделением большого количества тепла по уравнению СаО + Н₂О = Са(ОН)₂ + 65,3 кДж.

В результате интенсивного парообразования куски извести разрыхляются и превращаются в тонкодисперсный порошок (пушонку) с частицами размером 1-20 мкм (Монастырев А.В. Гашение строительной извести. М.: Высшая школа, 1988 г. ).

Структура полученной таким образом гашеной извести-пушонки отличается неоднородностью и высокой долей аморфности. Это определяет ее высокую химическую активность и обуславливает некоторые особенности свойств, ограничивающие области ее технического применения.

Например, в связи с коротким индукционным периодом известь-пушонка практически не совмещается с жидким стеклом. При их смешении сразу, в начальный период, происходит комкообразование и свертывание раствора.

Техническим результатом изобретения является получение более структурно-однородной гидратной извести с улучшенными свойствами, позволяющими расширить возможности ее эффективного применения и получать высококачественные материалы на ее основе.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения структурированной гидратной извести, включающем взаимодействие негашеной кальциевой извести с водой, взятой в количестве 50-70% от массы СаО, образовавшуюся и просеянную через сито 0,08 порошкообразную известь нагревают до 320÷360^oС в присутствии углекислого газа.

Способ получения структурированной гидратной извести осуществляют следующим образом.

Негашеную комовую кальциевую известь погружают в емкость с водой. После того, как выделение пузырьков воздуха прекратится, насыщенную водой известь выгружают и укладывают ровным слоем, закрывая поверхность от атмосферного воздуха для предотвращения ее карбонизации. Через 12-24 часов гашение извести прекращается и она превращается в мелкий порошок, который просеивают через сито 0,08. Просеянную негашеную известь (пушонку) нагревают до 320÷360^oС в печи в присутствии углекислого газа, образующегося при горении газового топлива или других горючих материалов.

С целью выявления изменений, происходящих в структуре гашеной извести после ее нагревание до 320÷360^oС в присутствии углекислого газа, образцы полученной таким способом извести и извести, приготовленной известным способом, подвергали дифференциальному термическому анализу (ДТА). Обнаружено, что структурированная известь, полученная предлагаемым способом, имеет заметно более узкий интервал термического разложения по сравнению с исходной известью (известью, приготовленной известным способом) - 75^oС и 90^oС соответственно. Данные ДТА позволяют полагать, что для полученного продукта характерна более упорядоченная структура. Это обнаруживается, например, в особенностях смешения структурированной извести с водой и жидким стеклом. Известная стандартная известь-пушонка в избытке воды сразу образует крупные хлопьевидные частички, быстро выпадающие в осадок. В жидком натриевом стекле (ρ = 1,35 г/см³, модуль 3) происходит моментальное комкоообразование и свертывание (коагуляция) раствора. Известь, полученная по заявляемому способу, равномерно распределяется по всему объему, образуя устойчивую в течение 20-30 минут однородную систему. При смешении с жидким натриевым стеклом в соотношении 1,4: 10 маc. % легко образуется гомогенная смесь, в дальнейшем (через 50-60 минут) переходящая в однородную постепенно твердеющую полупрозрачную массу (силикат кальция).

Таким образом, в результате предложенной дополнительной обработки извести-пушонки (нагрев до 320÷360^oС в присутствии углекислого газа) происходит упорядочение структуры с возможным переходом частиц гашеной извести в метастабильное кристаллическое состояние. Это приводит к улучшению свойств гидратной извести-пушонки и расширяет возможности и области ее применения, например, в качестве модификатора и отвердителя в жидкостекольных смесях (ЖСС), в получении искусственных цеолитов и многих других областях строительной и иной деятельности.

Проведенный заявителем анализ по научно-техническим и патентным источникам информации позволил выявить отличительные признаки в заявляемом техническом решении. Следовательно, заявленный способ получения структурированной гидратной извести удовлетворяет критерию "Новизна".

В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом результате, из нее не выявляется влияние отдельных признаков на достижение технического результата. Следовательно, данное техническое решение удовлетворяет критерию "Изобретательский уровень".

Критерий изобретения "Промышленная применимость подтверждается тем, что предлагаемый способ не требует значительных дополнительных затрат, а свойства полученной структурированной гидратной извести позволяет расширить область ее применения и получить материалы с улучшенными свойствами.

Формула изобретения

Способ получения структурированной гидратной извести, включающий взаимодействие негашеной кальциевой извести с водой, взятой в количестве 50-70% от массы СаО, отличающийся тем, что образовавшуюся и просеянную через сито 0,08 порошкообразную гашеную известь нагревают до 320÷360^oС в присутствии углекислого газа.